温度对平晶平面度影响的定性分析及相关问题探讨

    在测量平晶工作面的平面度时,温度不仅对平晶平面度大小有影响,而且直接影响对平晶表面形状(凹凸)的判断。本文给出了温度对平晶平面度影响的实例分析,并提出了两种平晶表面形状判断的辅助方法,且对JJG 28)20005平晶6检定规程中平晶表面形状判断方法进行了必要的补充说明,防止了误判。

    1 对实验室环境的要求及注意事项

    以规格为580mm的一级平面平晶为例,其温度要求: (20?5)e,湿度不大于80%RH,测量前在实验室恒温时间18h,测量前在仪器内等温时间1h,要求温度24h变化量不超过115e, 1h变化量不超过012e。尤其注意温度的1h变化量符合要求,这是温度监控项目之一,还需注意手动调整干涉条纹时和人体引起的温度变化量对平晶检定的影响。

    2 温度对平晶平面度测量的影响

    2.1 实例介绍

    这是一次平面平晶计量检定实验室比对和能力验证的部分过程,以平面度测量为主。测量方法具体可参照参考文献[1]。

    (a) 2007年8月28日上午10时,被测平晶从威海送到青岛计量所(室外温度30e左右), 11: 00送入实验室恒温。11: 15进行第一次试测,平面度测量结果: +01096Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (b) 28日16时,恒温5h,进行第二次试测,平面度测量结果: +01066Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (c) 28日22时30分,恒温11h多,进行第三次试测,平面度测量结果: +01046Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (d) 28日23时,关闭实验室空调。29日6时打开空调恒温, 29日7时进行第四次试测,平面度测量结果: +01062Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (e) 29日12时,恒温6h,进行第五次试测,平面度测量结果: +01049Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (f) 29日20时,恒温14h,进行第六次试测,平面度测量结果: +01037Lm,表面形状为凸,接着继续恒温。

    (g) 29日22时,恒温16h,进行三人核实测量,平面度测量结果:第一人: +01039Lm,表面形状为凸;第二人: +01016Lm,表面形状为凸;第三人:-01015Lm,表面形状为凹。三人轮换测量,频繁调整,被测平晶突然受到局部加热。

    结束测量时间为29日23时。

    2.2 原因分析

    (1)关于(a)情况的原因

    第一次试测结果偏大为+01096Lm (凸)的原因是:被检平晶温度比实验室环境及标准平晶高很多,突然进入低温环境,由于被检平晶外围表面首先局部快速冷缩的原因,而中心部位冷缩缓慢,导致平晶测量的平面度会比真实值偏凸。